Se resíduos de eletrocerâmica pura poderiam ser usados ​​para sintetizar cerâmica de mulita？

Alguns resíduos industriais mostram-se úteis na produção de cerâmica mulita.Esses resíduos industriais são ricos em certos óxidos metálicos, como sílica (SiO2) e alumina (Al2O3).Isto dá aos resíduos o potencial para serem usados ​​como fonte de matéria-prima para a preparação de cerâmica de mulita.O objetivo deste artigo de revisão é compilar e revisar vários métodos de preparação de cerâmica mulita que utilizaram uma variedade de resíduos industriais como materiais de partida.Esta revisão também descreve as temperaturas de sinterização e os aditivos químicos utilizados na preparação e seus efeitos.Uma comparação entre a resistência mecânica e a expansão térmica das cerâmicas de mulita preparadas a partir de vários resíduos industriais também foi abordada neste trabalho.

A mulita, comumente denominada 3Al2O3∙2SiO2, é um excelente material cerâmico devido às suas extraordinárias propriedades físicas.Possui alto ponto de fusão, baixo coeficiente de expansão térmica, alta resistência em altas temperaturas e possui resistência ao choque térmico e à fluência [1].Essas extraordinárias propriedades térmicas e mecânicas permitem que o material seja usado em aplicações como refratários, móveis de fornos, substratos para conversores catalíticos, tubos de fornos e escudos térmicos.

A mulita pode ser encontrada apenas como mineral escasso em Mull Island, Escócia [2].Devido à sua rara existência na natureza, todas as cerâmicas de mulita utilizadas na indústria são artificiais.Muitas pesquisas têm sido feitas para preparar cerâmicas de mulita usando diferentes precursores, começando com produtos químicos de grau industrial/laboratorial [3] ou minerais de aluminossilicato de ocorrência natural [4].Porém, o custo desses materiais de partida é caro, pois são sintetizados ou extraídos previamente.Há anos, pesquisadores buscam alternativas econômicas para sintetizar cerâmicas de mulita.Conseqüentemente, numerosos precursores de mulita derivados de resíduos industriais foram relatados na literatura. Esses resíduos industriais possuem alto teor de sílica e alumina úteis, que são os compostos químicos essenciais necessários para produzir cerâmica de mulita.Outros benefícios do aproveitamento desses resíduos industriais são a economia de energia e custos caso os resíduos fossem desviados e reutilizados como material de engenharia.Além disso, isto também poderia ajudar a reduzir a carga ambiental e aumentar os seus benefícios económicos.

A fim de investigar se resíduos de eletrocerâmica pura poderiam ser usados ​​​​para sintetizar cerâmica de mulita, foram comparados os resíduos de eletrocerâmica pura misturados com pós de alumina e os resíduos de eletrocerâmica pura como matéria-prima. propriedades da cerâmica mulita foram investigadas.XRD e MEV foram utilizados para estudar a composição e microestrutura das fases.

Os resultados mostram que o teor de mulita aumenta com o aumento da temperatura de sinterização e, ao mesmo tempo, a densidade aparente aumenta.A matéria-prima são os resíduos eletrocerâmicos puros, assim a atividade de sinterização é maior, e o processo de sinterização pode ser acelerado e a densidade também aumentada.Quando a mulita é preparada apenas pelos resíduos eletrocerâmicos, a densidade aparente e a resistência à compressão são maiores, a porosidade é menor e as propriedades físicas abrangentes serão as melhores

Impulsionados pela necessidade de alternativas de baixo custo e ambientalmente corretas, muitos esforços de pesquisa têm utilizado uma variedade de resíduos industriais como matéria-prima para a produção de cerâmica mulita.Os métodos de processamento, temperaturas de sinterização e aditivos químicos foram revisados.O método tradicional de processamento de rota que envolvia mistura, prensagem e sinterização por reação do precursor de mulita foi o método mais comumente usado devido à sua simplicidade e custo-benefício.Embora este método seja capaz de produzir cerâmica de mulita porosa, foi relatado que as porosidades aparentes da cerâmica de mulita resultante permanecem abaixo de 50%.Por outro lado, a fundição por congelamento mostrou ser capaz de produzir cerâmica de mulita altamente porosa, com porosidade aparente de 67%, mesmo a uma temperatura de sinterização muito elevada de 1500 °C.Foi realizada uma revisão das temperaturas de sinterização e dos diferentes aditivos químicos utilizados na produção da mulita.É desejável utilizar uma temperatura de sinterização acima de 1500 °C para a produção de mulita, devido à maior taxa de reação entre Al2O3 e SiO2 no precursor.No entanto, o teor excessivo de sílica associado a impurezas no precursor pode levar à deformação ou fusão da amostra durante a sinterização em alta temperatura.Quanto aos aditivos químicos, CaF2, H3BO3, Na2SO4, TiO2, AlF3 e MoO3 foram relatados como uma ajuda eficaz para reduzir a temperatura de sinterização, enquanto V2O5, ZrO2 dopado com Y2O3 e 3Y-PSZ podem ser usados ​​para promover a densificação para cerâmica mulita.A dopagem com aditivos químicos como AlF3, Na2SO4, NaH2PO4·2H2O, V2O5 e MgO ajudou no crescimento anisotrópico dos bigodes de mulita, o que posteriormente aumentou a resistência física e a tenacidade da cerâmica de mulita.